プロトタイプの CNC 加工用の材料の選択は、テスト結果、加工の難易度、コストに直接影響します。重要なのは、やみくもに高級な材料を追求するのではなく、試作の目的、機械的性能要件、加工の実現可能性に基づいて決定を下すことです。 一般的なマテリアルを以下で比較します。
マテリアル カテゴリ 代表的な素材 処理の難易度 費用 コア パフォーマンス 該当するシナリオ
アルミニウム合金 6061、7075
低 - 中
中
軽量、加工しやすく、耐食性があります。
外観検証、構造テスト、一般的なプロトタイプ。
ステンレススチール 304、316
中 - 高
中 - 高
高強度、耐食性、良好な靭性。
高強度、耐食性、良好な靭性。
エンジニアリング プラスチック ポム、ピーク
低～中
中～高
絶縁性、耐薬品性、軽量。
特殊な機能を備えたプロトタイプ、絶縁体。
軽量で加工が容易: 適切なアルミニウム合金の選び方
5 シリーズ (5052): 優れた可塑性、強力な耐食性を備え、曲げ加工や第 2 工程 に適しています。6 シリーズ (6061): 「ユニバーサル プロトタイプ素材」、加工が簡単、リーズナブルなコスト で、ほとんどのシナリオに適しています。7 シリーズ (7075): 鋼に近い強度、加工が難しく、コストが高いため、極度の強度 要件にのみ適しています。
強度と耐食性を第一に考慮する場合: ステンレス鋼対特殊合金
304 ステンレス スチール: 経済的。基本的な耐食構造のプロトタイプで十分な場合。316 ステンレス スチール: 耐腐食性が高く、医療および海洋環境 関連のプロトタイプの仕事特殊合金 にはチタン合金などが含まれます。これらは、航空宇宙用途 や高級医療用途向けの高強度、軽量、生体適合性を備えた材料です。
非金属試作の知恵: 高性能エンジニアリング プラスチック
POM: 硬度が高く、耐摩耗性に優れているため、ギア、ブッシュ、その他のトランスミッション部品の製造に適しています。PEEK: 高温や化学的腐食に耐性があり、医療および航空宇宙 の特殊プロトタイプの第一選択です。ULTEM (ポリエーテルイミド): 優れた絶縁性と高強度を備え、電子機器の絶縁コンポーネントに使用するのに適しています。
図 3: CNC 加工の利点は、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼などの金属や、PEEK、ABS、PMMA などのエンジニアリング プラスチックを含むさまざまな材料を加工できることです。
複雑なカスタム機械加工部品の加工戦略は何ですか?
カスタム機械加工部品には、深い空洞、薄肉、小さな内径、複雑な曲面などの設計上の課題が生じることがよくあります。 JS Precision の効率的な加工戦略 は、高度な機器とプロセス技術の柔軟な使用に重点を置いています。
5 軸加工: 1 つのクランプ、無限の可能性
5 軸同時加工は、複雑なカスタム加工部品の中核となるテクノロジーです。マルチアングル加工が可能になり、1 回のクランプですべての機能を完了し、クランプ エラーを回避 し、3 軸干渉を解決し、インペラ、複雑な金型、その他の部品を簡単に加工できます。
複雑な部品の多軸加工精度と装置の性能評価については、米国機械学会 (ASME) ASME B5.57 の CNC 工作機械の性能評価の仕様を参照できます。標準。
薄壁のディープキャビティ: 振動や変形を防ぐプロセスの秘密
壁の厚さが 1 mm 未満、深さが直径の 5 倍を超えるという課題に対する解決策には、次のようなものがあります。
工具の選択: 振動を少なくするために、細い/耐振動性の工具を使用しますヘリカル / レイヤード切削パス: 切削力を均一にするため。保持方法: 真空吸引、クランプ領域を増やすためのソフト ジョー クランプ。冷却戦略: 効率的かつ効果的に熱を除去し、変形を防ぐための高圧冷却システム
JS プレシジョンは、肉厚 0.8 mm 、深さ 30 mm で変形を ± 0.01 mm 以内に制御したアルミニウム合金深キャビティ部品を完成させました。
<ブロック引用>
複雑な構造を持つカスタム機械加工部品の機械加工が必要ですか?部品図面をアップロードすると、JS Precision のエンジニアが、複雑な部品の正確な加工を保証するための機器の選択、プロセス手順、精度保証ソリューションを指定して、カスタマイズされた加工戦略を無料で設計します。
自動車用途向けの CNC プロトタイプの事例: 設計から検証までパフォーマンスのブレークスルーを達成するにはどうすればよいですか?
自動車業界では非常に高い精度、信頼性、最高のパフォーマンスが求められるため、自動車用 CNC プロトタイプ は技術力の重要な試験場
となります。
以下に示す 2 つのケーススタディは、JS Precision が軽量化と熱管理の 2 つの中核分野において、プロの CNC 加工プロトタイピング サービスでクライアントの進歩をどのように支援できるかを示しています。
ケース スタディ 1: 40% の重量削減 - FSAE レーシング カーの超軽量サスペンション コントロール アームの 7 日間のプロトタイプ挑戦
チャレンジ:
大学のレーシング チームは、7075 アルミニウム合金を強度を損なうことなく 重量を 3.2 kg から 2 kg 以下 に軽量化することを目指して、トポロジーに最適化されたサスペンション コントロール アームを設計しました。内部に複雑な空洞があり、肉厚が 1.2 mm と薄いため、高度なプロトタイプの CNC 加工が必要で、7 日以内に納品する必要があります。
JS プレシジョン ソリューション:
私たちは設計要素分析 (DFM) を実施し、内隅の半径の標準化や中空構造の開口部の最適化など、設計を最適化するための 3 つの提案 を提示しました。このソリューションにより、部品の強度が確保され、工具寿命と加工効率が向上しました。
そのために、5 軸 CNC マシニング センター を適用して、複雑な曲面と中空フィーチャのすべての精密加工タスクを 1 つのセットアップで実行することで、複数のセットアップによる誤差の蓄積を回避しました。
7075 アルミニウム合金の加工特性と、薄肉で変形しやすい性質に対処するために、ダイナミック ミーリング戦略 を採用して切削抵抗を最小限に抑え、高圧冷却システムを適用して材料の過熱と変形を効果的に回避しました。
結果:
最終パーツの重量は 1.8 kg で、40% 以上の軽量化 となりました。すべてのテストを最初の試行で パスし、24 時間耐久レース中も安定して機能し、チームの優れたパフォーマンスに貢献しました。この事例は、プロの CNC 加工プロトタイピングが非常に軽量な設計を実現できることを示しています。
図 4:7075 合金フロントロア サスペンション アーム
ケース スタディ 2: 冷却効率の 40% 向上 – 一体型電気自動車液体冷却プレートのゼロ漏れプロトタイプ検証
チャレンジ:
前のケースから究極のパフォーマンスを追求し続けている電気自動車会社は、複雑な内部流路を備え、漏れがゼロのプロトタイプのバッテリー液冷プレートを製造する必要がありました。材料要件は C1100 純銅でした。
銅部品の従来の溶接歩留まりは、亀裂の気孔などの問題により低くなります。銅の粘度が高いため、ラピッド プロトタイピング CNC 加工では工具の固着や深刻な加工困難 が発生しやすくなります。
JS プレシジョン ソリューション:
この課題に対処するために、私たちはアディティブ マニュファクチャリングとサブトラクティブ マニュファクチャリングを組み合わせた複合プロセスを革新的に提案しました。
まず、金属 3D プリンティング (SLM) テクノロジーを使用して、複雑なコンフォーマルな流路を備えた銅合金基板を作成することで、複雑な内部流路を実現できない従来の機械加工の問題を解決しました。
その後、5 軸精密 CNC 加工を採用して、シール面やインターフェースネジなどの主要部品の高精度フライス加工と研磨 を行い、シール面の平面度誤差を 0.003 mm 以内に制御して漏れゼロ のシール要件を達成しました。
この複合プロセスにより、複雑な内部フロー チャネルの製造要件と超高精度アセンブリ インターフェースの機械加工要件のバランスを完全にとることができます。
結果:
冷却効率は40% 向上 し、5 Bar 圧力テストで漏れがなく、2000 時間のベンチ耐久テストに合格しました。プロの CNC プロトタイプ メーカーとして、当社は複合プロセスを使用して複雑なカスタム機械加工部品の製造上の課題を解決しました。
<ブロック引用>
自動車部品の図面と性能要件をすぐに提出してください。JS Precision のエンジニアが、自動車専用ソリューション向けに CNC プロトタイプを無料でカスタマイズします。
優れた CNC プロトタイプ メーカーの資格とは何ですか?
CNC 加工プロトタイピング プロジェクトの成功には、適切な CNC プロトタイプ メーカーを選択することが不可欠です。優れたサプライヤーは、さまざまな側面で強力な能力を備えている必要があります。したがって、評価チェックリストは次のようになります:
技術的能力
設備の改善: メーカーは 5 軸マシニング センター、高速フライス加工装置、精密測定器を備えていますか?数量は納期に間に合うか?複数の材料の経験: メーカーはさまざまな加工上の困難 への対応とは別に、アルミニウム合金、ステンレス鋼、エンジニアリング プラスチックなどのさまざまな材料を加工していますか?複雑な部品の機能: その製造会社は、深いキャビティと薄い壁を必要とするカスタム機械加工部品 に関する成功事例に関与していますか?
品質システムの次元
測定機能: メーカーは座標測定機を持っていますか?メーカーは詳細な検査報告書を提供していますか?品質検査プロセス: 全プロセスの品質検査システムを構築します。それは ISO 9001 認定を受けています か?精度の保証: メーカーは、加工精度に関して明確な取り組みを行い、実際の結果を提供することができますか?
サービスコミュニケーションの次元
DFM の積極性: メーカーは設計を最適化する方法を積極的に提案していますか?プロジェクトの透明性: タイムリーに 進捗状況を同期でき、問題に迅速に対応できます。応答速度: メーカーが見積や問い合わせに 24 時間以内に応答できるかどうか、メーカーが迅速なサービスを提供できるかどうか
知的財産保護の側面
それは完全な機密保持システム を備えていますか?メーカーが設計図や技術情報を保護するために機密保持契約に署名できるかどうか
何よりも、JS Precision は前述の基準に厳密に準拠し、お客様にとって最も信頼できる CNC プロトタイプ製造サービス プロバイダーとなるよう取り組んでいます。
よくある質問
Q1: CNC 加工プロトタイプと 3D プリント プロトタイプの主な違いは何ですか?
CNC 加工プロトタイプは実際のエンジニアリング材料を使用しており、より高い構造強度、精度、表面品質を提供するため、機能と耐久性のテストや最終部品としての直接使用 に適しています。3D プリントはラピッド プロトタイピングや複雑な構造のデモンストレーションに適しています。
Q2: 通常、図面を送ってから試作品が戻ってくるまでどれくらいかかりますか?
単純な部品は翌日に納品できますが、中程度に複雑な部品は通常3～5 日 かかり、複雑な構造のカスタム機械加工部品や特別な後処理が必要な部品は通常5～7 日 かかります。 JS Precision は、リードタイムを短縮するための迅速なサービスを提供します。
Q3: 加工可能な最小の部品またはフィーチャは何ですか?
JS Precision は、マイクロ ミリング技術を利用して、最小 0.1 mm まで のフィーチャを詳細に加工できます。これは、精密医療機器やマイクロ電子部品など、非常に正確な寸法要件が必要なプロトタイプの CNC 加工プロジェクトに適しています。
Q4: 見積もりはどのように入手できますか?価格の主な決定要因は何ですか?
3D ファイルに基づいてオンラインで即時見積もりを取得することも、要件に基づいた詳細な見積もりについてカスタマー サービスにお問い合わせ いただくこともできます。主な影響要因には、材料コスト、処理時間 (設計の複雑さ)、後処理要件、注文数量などが含まれます。すべての費用は透明性があり、隠れた料金はありません。
Q5: 1 つのプロトタイプを加工するコストは非常に高くなりますか?
プロトタイプ 1 個の単価は、プログラミングや治具などの一時的な費用 が含まれるため、比較的高くなります。ただし、これは設計を検証し、量産エラーを回避するための最も低コストの方法です。小ロットで処理すると単価が大幅に下がります。
Q6: 加工前にデザイン ファイルをチェックしてもらえますか?
はい。 JS Precision は、設計製造可能性 (DFM) の分析 を無料で提供し、高コスト、長いリードタイム、または機械加工不能につながる可能性のある問題を指摘し、お客様のリスク軽減に役立つ具体的な最適化提案を提供します。
Q7: 私の設計には高い公差要件があります。確認していただけますか?
当社では、±0.025mm の標準公差と、特殊な要件の場合は ±0.005mm の公差を一貫して達成できます。特定の公差を達成できるかどうかは、部品の特徴と材料によって異なります。見積もりを提出する前に、重要な公差ゾーンを確認します。
Q8: 機械加工後に利用できる表面処理オプションは何ですか?
当社では、部品の機能要件 (耐食性など) や美的ニーズを満たすために、陽極酸化処理 (複数色)、サンドブラスト、不動態化、ニッケルメッキ、熱処理、シルクスクリーン印刷、レーザー彫刻などのさまざまな後処理サービスを提供しています。
概要
要約すると、CNC 機械加工プロトタイピングは単に「プロトタイプを作成する」ということではなく 、製品開発プロセスのリスクを軽減し、効率を向上させるための中核エンジンです。
経験豊富な CNC プロトタイプ メーカー として、JS Precision はプロの CNC 加工サービスを適用して、革新的なデザインを物理的な現実に正確に転写することに尽力しています。
製品開発の初期段階で検討している場合でも、複雑なカスタム機械加工部品の加工の課題に直面している場合でも、当社の専門知識を信頼していただけます。 JS Precision を選択するということは、加工サービスを選択するだけでなく、製品の成功のための信頼できるパートナーを選択することも意味します。
次に、デザインを仮想と現実の間で橋渡ししましょう。
今すぐ JS Precision の Web サイトにアクセスし、インテリジェントな見積もりシステムを使用して 3D ファイルをアップロードすると、60 秒以内に明確な見積もりと専門的な DFM フィードバックが届きます。正確で信頼性の高い CNC 加工プロトタイプを使用して、製品の成功を加速させましょう。
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JS Precision チームJS Precision は業界をリードする企業 で、カスタム製造ソリューションに注力しています。当社は 5,000 を超える顧客と 20 年以上の経験があり、高精度CNC 加工 、板金製造 、3D プリント 、射出成形 、金属スタンピング 、その他のワンストップ製造サービス
。
当社の工場には、ISO 9001:2015 認証を取得した最先端の 5 軸マシニング センターが 100 台以上備えられています。当社は、世界 150 か国以上のお客様に、迅速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量生産でも大規模なカスタマイズでも、24時間以内の最速納期でお客様のニーズにお応えします。 JS Precision を選択してください。これは、選択の効率、品質、プロフェッショナリズムを意味します。www.cncprotolabs.com
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